【正文】 完井新需求 注入井和生產(chǎn)井的轉(zhuǎn)換 火燒 油層技術(shù)的燃燒方法可分為正向燃燒法和反向燃燒法，之前所涉及到的火燒油層技術(shù)燃燒方法均指的是正向燃燒法，即燃燒前緣推進(jìn)方向與注氣方向相同 的方法 。 這種潤滑劑和 75% Anderol 500 和 25% Gulf FR Fluid P47 混合使用。 A12 在壓縮機(jī)的中間階段發(fā)生爆炸。 越來越多的昂貴的化學(xué)藥品被需求。 A13 乳化問題增加生產(chǎn)過程中的腐蝕以及嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致停止生產(chǎn)喪失采油能力。 A11 在 treated at 170176。大多數(shù)生產(chǎn)井是生產(chǎn)重油的，急冷問題、地層水問題、固體顆粒問題。 寸的抽油桿立柱之間泵入井眼底部。這是局部破碎壓實(shí)作用造成的。 A8 一個(gè)主要的問題。 A23 高氣體含量的生產(chǎn)井發(fā)生砂蝕。 A9 在火驅(qū)的燃燒階段，作為高溫、高氣體含量和出砂 問的的生產(chǎn)井，泵必須經(jīng)常更換。焦炭顆粒使磨損問題惡化。 磨損 A3 注入井出砂發(fā)生在注入率增加的時(shí)候。 A23 同時(shí)注入空氣和水會(huì)引起嚴(yán)重的腐蝕，通過氧化腐蝕，也包括酸性腐蝕，損害生產(chǎn)井，高溫環(huán)境會(huì)使這種情況更為惡化。 A18 高氧氣利用率將減少生產(chǎn)氣體中氧的濃 度；只引起少量的腐蝕問題。腐蝕最嚴(yán)重的是油管、套管、防噴管線、油嘴、閥門和接頭。 A13 注入井的腐蝕既有溫和也有嚴(yán)重的情況，大多數(shù)的嚴(yán)重腐蝕發(fā)生在油管后三分之一即空氣和水混合的區(qū)域。 A11 井下設(shè)備、出油管線和地面設(shè)備的腐蝕。 向油管中注入冷水并分析生產(chǎn)氣體中的 氧氣含量。 A7 在較高的溫度和酸性水環(huán)境下， 10 天后不銹鋼泵的所有部件需要更換。 腐蝕 A3 生產(chǎn)井主要為 S， O2， CO2 腐蝕 。 B9 注入水含有 40 到 172 ppm 的鐵；當(dāng)水與空氣接觸的時(shí)候生成三氧化二鐵，降低了水的注入能力。 B7 注入能力下降。 6 到 10口井注入水以后，由于非常穩(wěn)定的乳化液使燃燒前緣熄滅。 A20 地層堵塞，可能是由于石蠟沉淀或地層淤 泥造成。 A18 低注入率。 A11 地下地層結(jié)垢，可能是由于燃燒使硫生成 使用磷酸酯作為解堵劑處理，降低沉淀含提高熱采水平井火驅(qū)開發(fā)效率的完井技術(shù)研究 29 硫酸鋇、硫酸鍶等化合物。 A7 乳化液使火燒油層生產(chǎn)率下降。 A3 每 6 到 18 個(gè)月注入器的篩孔中形成瀝青 質(zhì)。 表 出現(xiàn) 問題及補(bǔ)救方法 項(xiàng) 目 編 號(hào) 問 題 說 明 補(bǔ) 救 方 法 注入效率低的注入井 A1 注入堵塞，主要由三氧化二鐵導(dǎo)致。隨著燃燒前緣迫近生產(chǎn)井 ， 采出液的溫度增高 ， 從油套管環(huán)空注入適當(dāng)?shù)乃岳鋮s產(chǎn)液 ， 將井底溫度控制在 160℃ 以下 ， 可以在一定程度上減輕腐蝕 。在一 些情況下使用 氣錨 [17]， 作用優(yōu)于常規(guī)的封隔器 。 （ 4） 完井 采用 套管射孔完井 [14]， 套管為 H J55 和 K55 等級(jí)的材料 ， 可使用不銹鋼襯管生產(chǎn)井 ， 使用礫石填充防砂相比注入井更普遍 。 （ 3） 防腐蝕對(duì)策 針對(duì) 氧腐蝕 ，和注入井的一樣， 主要利用化學(xué)方法防腐 ，可使用 緩蝕劑進(jìn)行處理 。燃燒區(qū)域使用具有熱穩(wěn)定性的水泥漿， 使用注入井相同的水泥。 A7 無篩管 A9 51/2in. 孔槽篩管 A17 無篩管 A24 51/2in. 孔槽篩管 射孔完井 A7 通過全部間隔或者 3或 4個(gè)短間隔 A8 全部產(chǎn)層 21/ A9 除有效厚度上部 20 英尺外，所有其他均射孔 A10 每英尺 2 個(gè)孔 A19 砂巖層沒英尺 4 個(gè)孔 鋼材種類 A2 316SS 篩管和油管 A4 316SS 油管 A7 距套管底部 30 英尺為 304SS；所有 SS 裸露在砂巖層輔助完井后無SS 水泥 A5 G 級(jí)硅粉水泥 A8 H 級(jí)水泥含有 4%的凝膠 A10 100 袋含 49%硅粉的 50/50 Pozmix H 級(jí)水泥后為 40 袋含 40%硅粉的Lumite 水泥 A19 2:1 比例的 poxmix 和含 8%%R5 的耐熱水泥 礫石填充 A2 6╳ 9 礫石，填充與 A5 6╳ 9 礫石，填充與 A9 2040 篩眼 A19 無礫石，使用 12 篩眼的 SS 金屬纏繞代替 A25 壓力填充 油管 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 28 A7 ， 3/4in. 的測(cè)溫孔 l A8 A9 A10 27/8in 的油管， 在 油管之間注入冷水 A13 23/8或 27/附近 A18 27/ A24 31/； 27/管觀測(cè)溫度 （ 1） 水泥 和注入井一樣， 根據(jù)要面臨高溫問題，使用具有熱穩(wěn)定性的水泥漿。 表 國外一些項(xiàng)目生產(chǎn)井使用的完井技術(shù) 統(tǒng)計(jì)表 項(xiàng)目編號(hào) 完井情況 項(xiàng)目編號(hào) 完井情況 套管（英寸） A2 85/8，至產(chǎn)層頂部 A5 85/8，至產(chǎn)層頂部 A7 7 A8 51/2 A9 51/2 A10 7，至產(chǎn)層頂部 A11 51/2(14 lbm/ft K55) A13 7(23 lbm/ft K55) A17 51/2(J55 STC) A18 7(J55) A19 7(17 lbm/ft H40 STC) A24 95/8 裸眼完井 A1 篩管， 60 篩眼孔槽 A2 85/8in， 60 篩眼孔槽篩管 A5 85/8in， 60 篩眼孔槽篩管 A6 85/8in， .， 43/4in， 槽篩管。 提高熱采水平井火驅(qū)開發(fā)效率的完井技術(shù)研究 27 生產(chǎn)井 完井技術(shù) 優(yōu)選 對(duì)于生產(chǎn)井而言，需要面對(duì)高溫 、 CO2腐蝕、氧化腐蝕、出砂等問題。 為避免上述問題的發(fā)生，需要一套實(shí)時(shí)的井下監(jiān)測(cè)設(shè)備來獲得油層的燃燒信息，得出最佳的注氣速度，保證開采的高效進(jìn)行。 ② 可動(dòng)油流到水平段后 ， 不與注入空氣中的氧氣發(fā)生接觸。 如圖 和圖 所示注氣速度過大和過小，均會(huì)影響生產(chǎn)。 換句話說 ，既要保證注入空氣中的氮?dú)?、 燃燒生成的二氧化碳從水平井排泄出去 （ 否則就 會(huì)就地成為滅火劑 ） ， 又要保證注入空氣中的氧氣不從水平井排泄出去 。 如前所述 ， 高溫可動(dòng)油經(jīng)水平井產(chǎn)出會(huì)使水平井段所處條帶的溫度升高 ， 當(dāng)該處溫度升高到一定程度后 ， 一旦氧氣從水平段突破 ， 發(fā)生高溫氧化 （ 燃燒 ） 則難以避免 。 在防沙問題上，使用襯管比較普遍，但考慮到高溫腐蝕環(huán)境，使用 礫石填充 完井 以 避免注空氣停止時(shí)出砂 的效果會(huì)更好 。套管使用J55 等級(jí)和 K55 材料 。 如果使用干法燃燒，使用過濾裝置嚴(yán)格的除去空氣中的水蒸氣，避免水對(duì)氧化反應(yīng)的催化作用。 抗腐蝕性能見下表 。 （ 2） 套管 經(jīng)過 大量的試驗(yàn)研究證明 ， 較普通套管而言 ， Cr 含量 為 3%的套管 [9]產(chǎn)品具有良好的抗 CO H2S 和 Cl腐蝕性能 ， 是一種價(jià)格適中的 “ 經(jīng)濟(jì)型 ” 非 API 系列油套管產(chǎn)品 。使用石墨（天然碳纖維、礦棉渣）和變高嶺石（硅酸鋁）配制的具有熱穩(wěn)定性的高稠水泥漿在高熱循環(huán)溫度下 （ 450℃ ） 對(duì)抗壓強(qiáng)度和流體滲透率沒有顯著的負(fù)面影響，從而適合充填到燃燒區(qū)域。在實(shí)施火燒油層區(qū)域上 30米 的上部使用常用的硅酸鹽水泥完井。 表 國外一些項(xiàng)目注入井使用的完井技術(shù) 統(tǒng)計(jì)表 項(xiàng)目編號(hào) 完井情況 項(xiàng)目編號(hào) 完井情況 套管 完井 （英寸） A2 J55 A3 7 or 51/2 ，無預(yù)加應(yīng)力 A5 51/2 A6 7，在砂巖頂部 A7 85/8 A8 7 A9 51/2 A10 7(23lbm/ft, K55) A11 51/2 A13 41/2()51/2(J55) A17 85/8 A18 7(J55) A19 7(17lbm/ft H40 STC) A24 7 裸眼完井 A2 多孔割縫襯管 A4 割縫襯管 A6 51/2in.(J55 lined, 尾管 ) A24 31/2 尾管 射孔完井 A1 射孔直徑 1/2in. A5 射孔直徑 1/2in. A8 41/ A9 距底部 10 到 12 英尺射孔 A10 距底部 10 到 20 英尺每英尺 4 個(gè)孔；也在上部 10 到 12 英尺 ,使用張力封隔器分隔 A11 3354 米到 3364 米段每英尺 2 孔 A13 篩孔上 30 英尺使用無眼封隔襯管防止套管靠近高注入壓力 A17 篩孔上 13 英尺使用無眼封隔襯管 A18 一個(gè) 5 英尺的致密層將其分為相 反的兩個(gè)區(qū)間 A19 49 英尺厚的產(chǎn)層上部 34 英尺的區(qū)域每英尺 4 個(gè)孔 用鋼種類 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 24 A4 304 SS* 尾管 A7 SS 套管底部 30 英尺 A13 用抗腐蝕管穿過產(chǎn)層 水泥 A3 高溫油井水泥 A8 H 級(jí)水泥中加有 4%的凝膠尾部加入含 40% 硅粉的 Lumite 水泥 A9 少量的常規(guī)水泥，其后為高粘度 高溫水泥 A10 100 袋 50/50 Pozmix H 級(jí)水泥加入40%的含有 40%硅粉的 Lumite 水泥 A11 2910英尺到 2559英尺使用耐熱水泥 A17 高溫油井水泥 A19 2:1 比例的 poxmix和含 8%%R5 的耐熱水泥 油管 A5 在輸入端上部為 27/懸掛 A8 熱采井里面的套 管 A9 1 英寸的測(cè)溫孔 A10 27/；之上封隔為水的注入 A13 23/, 在底部 10ft Incoloy 接頭 上部是可塑性包裹接頭。 注入 井 完井技術(shù) 優(yōu)選 對(duì)于注入井而言 ，主要 面對(duì)高溫、氧化腐蝕、點(diǎn)火方法、注氣、出砂等問題。 提高熱采水平井火驅(qū)開發(fā)效率的完井技術(shù)研究 23 3 提高火燒油層 開發(fā)效率的完井技術(shù) 完井技術(shù) 的優(yōu)選 前面已經(jīng)提到過，完井所需要面對(duì)的問題主要為 高溫、 CO2腐蝕、氧化腐蝕、點(diǎn)火方法、注氣 速度和油層 出砂等問題。 由以上分析可得，以面的形式傳播的水平注入井的燃燒前緣在一定的非均質(zhì)性影響下，仍然能保持相對(duì)穩(wěn)定的傳播，從而保證高效的驅(qū)動(dòng)能力。顯然 m 點(diǎn)的溫度高于 n 點(diǎn)的溫度，所以燃燒前緣在 m 點(diǎn)的燃燒速度比 n 的燃燒速度快。最終 b 層傳播速度西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 22 越變?cè)铰?a、 c 兩層傳播速度越變?cè)娇欤敝恋竭_(dá)一個(gè)相同的速度，共同向前推進(jìn)。 圖 燃燒前緣各自傳播速度不同 由于各層燃燒前緣傳播的速度不同 （如圖 所示 ） ，所以會(huì)形成類似指 進(jìn)的燃燒前緣 ，如圖 所示 。下面 簡單 分析非均質(zhì)性對(duì)火燒油層技術(shù)的影響 [16]，從而判斷 這種水平注入井的 火燒油層技術(shù)實(shí)施的可行性。所以水平注入井在油層點(diǎn)燃后可以在短時(shí)間內(nèi)形成穩(wěn)定的燃燒前緣，以面的方式向遠(yuǎn)處傳播 ， 如圖 所示 。油層 在一點(diǎn)被 點(diǎn)燃后，燃燒前緣沿井眼方向的傳播速度比垂直方向的傳播速度快。 圖 水平井 水平井組合垂直剖面圖 （只畫出了兩口水平生產(chǎn)井） 水平注入井使用多點(diǎn)注氣的方法，這種方法會(huì)不會(huì)給油層點(diǎn)燃帶來新問題呢？通過分析，水平注入井 的點(diǎn)燃并不需要實(shí)施“多點(diǎn)點(diǎn)燃”。 圖 一口水平注入井對(duì)應(yīng)多口水平生產(chǎn)井 直井注入井與水平注入井相比，直井注入井存在難以驅(qū)替到的區(qū)域，而且一部分注入氣體沿邊緣 向遠(yuǎn)處 地層 擴(kuò)散，不能到達(dá)燃燒前緣，燃燒效率受到限制 ， 如圖 所示 。 圖 水平井 水平井組合剖面 提高熱采水平井火驅(qū)開發(fā)效率的完井技術(shù)研究 19 水平井?dāng)U大了與底層的接觸面積，所以水平注入井采用多點(diǎn)注氣的方法可以擴(kuò)大注氣控制面積，可以將直井注入井的線式驅(qū)動(dòng)改善為面式驅(qū)動(dòng)。 圖 利用重力泄油原理的水平井 水平井組合 如 圖 所示 ，水平注入井與水平生產(chǎn)井成 90176。 水平井 水平井組合 在傳統(tǒng)的火燒油層技術(shù)中，已經(jīng)存在 水平井 水平井組合 下 將水平作為 注入 井的開采方法，但是傳統(tǒng)的火燒油層技術(shù)并不能很好的發(fā)揮水平注入井的優(yōu)勢(shì) ，加上實(shí)施的技術(shù)很復(fù)雜，所以收效甚微 。 另外 ， 生產(chǎn)井中還裝有移動(dòng)式內(nèi)套筒 ， 通過調(diào)整內(nèi)套筒可維持生產(chǎn)井射孔段長度不變 。 該技術(shù)只在燃燒前緣形成窄的可動(dòng)油帶 ， 可動(dòng)油帶沿水平生產(chǎn)井的方向 ，其大小主要由冷而粘的稠 油的密封性能決定 。 換句話說 ， 既要保證注入空氣中的氮 氣 、 燃燒生成的二氧化碳從水平井排泄出去 （ 否則就會(huì)就地成為滅火劑 ） ， 又要保證注入空氣中的氧氣不從水平井排泄出去 。 圖 將注氣位置選為油層上部效果最好 需要注意的是 ， 高溫可動(dòng)油經(jīng)水平井產(chǎn)出會(huì) 使水平井段所處條帶的溫度升高 ， 當(dāng)該處溫度升高到一定程度后 ， 一旦氧氣從水平段突破 ， 發(fā)生高溫氧化 （ 燃燒 ） 則難以避免 。 實(shí)驗(yàn)證明，注入井的注氣位置對(duì)采收率的影響也很大 [14]。 然而 ， THAI 過程中的強(qiáng)制流動(dòng)機(jī)理和重力輔助機(jī)理可以完全控